KR102887104B1 - Apparatus of light source with near infrared laser and substrate inspection system inculding the same - Google Patents
Apparatus of light source with near infrared laser and substrate inspection system inculding the sameInfo
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Abstract
레이저 광을 출력하는 근적외선 레이저; 상기 레이저 광을 내부에서 전반사시켜 제1 형태로 출력하는 멀티 모드 광섬유; 및 상기 제1 형태로 출력된 상기 레이저 광을 집속하여 상기 제1 형태 보다 퍼진 형태인 제2 형태로 출력하는 광섬유 다발;을 포함하는, 근적외선 레이저를 이용한 조명 장치를 개시한다.A lighting device using a near-infrared laser is disclosed, comprising: a near-infrared laser that outputs laser light; a multi-mode optical fiber that internally reflects the laser light and outputs it in a first shape; and an optical fiber bundle that focuses the laser light output in the first shape and outputs it in a second shape that is more diffuse than the first shape.
Description
본 개시는 조명 소스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 근적외선 레이저를 이용한 조명 장치 및 이를 포함하는 기판 검사 시스템에 관한 것이다.The present disclosure relates to a lighting source, and more particularly, to a lighting device using a near-infrared laser and a substrate inspection system including the same.
낸드(NAND)는 저장된 데이터를 유지하기 위해 전원이 필요하지 않은 비휘발성 타입의 메모리이다. 소비자 가전, 클라우드 컴퓨팅 및 빅 데이터에 대한 수요가 증가함에 따라 더 큰 용량과 더 나은 성능의 낸드 메모리에 대한 요구가 계속되고 있다. 기존 2차원(2D) 낸드 메모리가 물리적 한계에 가까워지면서 3차원(3D) 낸드 메모리가 중요한 역할을 하고 있다. 3D 낸드 메모리는 단일 칩에 다중 스택 층들을 사용하여 더 높은 밀도, 더 높은 용량, 더 빠른 성능, 더 낮은 전력 소비 및 더 나은 비용 효율성을 달성한다.NAND is a non-volatile memory type that does not require power to maintain stored data. With the growing demand for consumer electronics, cloud computing, and big data, the demand for higher-capacity and better-performing NAND memory continues to grow. As conventional two-dimensional (2D) NAND memory approaches its physical limits, three-dimensional (3D) NAND memory is playing a crucial role. 3D NAND memory utilizes multiple stacked layers on a single chip to achieve higher density, higher capacity, faster performance, lower power consumption, and better cost efficiency.
한편, 반도체 웨이퍼 또는 반도체 장치의 표면에 존재하는 결함(defect)은 반도체 장치의 신뢰성 및 수율에 영향을 줄 수 있다. 이에 결함 검출을 위해서 광을 이용한 다양한 비파괴식 결함 검출 방법들이 사용되고 있다.Meanwhile, defects on the surface of semiconductor wafers or semiconductor devices can impact the reliability and yield of these devices. Therefore, various non-destructive defect detection methods utilizing light are being used to detect these defects.
일반적으로 반도체 웨이퍼의 결함 검사 시스템에서 DUV 레이저가 광원으로 사용되는데, DUV 레이저 광원은 10um 정도의 깊이까지만 도달한다는 점에서, 3D 낸드 메모리의 적층 구조에 대비하여 수십 um 깊이의 결함 탐지에 한계점이 있었다.Typically, a DUV laser is used as a light source in a defect inspection system for semiconductor wafers. However, since the DUV laser light source can only reach a depth of about 10 μm, there is a limitation in detecting defects at a depth of several tens of μm in comparison to the stacked structure of 3D NAND memory.
본 개시에 개시된 실시예는 멀티 모드 광섬유 및 광섬유 다발을 배치하여 근적외선 레이저로부터 조명 광이 출력되도록 하는 조명 장치 및 이를 포함하는 기판 검사 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다. The purpose of the embodiment disclosed in the present disclosure is to provide an illumination device that outputs illumination light from a near-infrared laser by arranging a multi-mode optical fiber and an optical fiber bundle, and a substrate inspection system including the same.
본 개시가 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present disclosure are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 개시에 따른 조명 장치는 레이저 광을 출력하는 근적외선 레이저; 상기 레이저 광을 내부에서 전반사시켜 제1 형태로 출력하는 멀티 모드 광섬유; 및 상기 제1 형태로 출력된 상기 레이저 광을 집속하여 상기 제1 형태 보다 퍼진 형태인 제2 형태로 출력하는 광섬유 다발;을 포함한다.A lighting device according to the present disclosure for achieving the above-described technical task includes: a near-infrared laser that outputs laser light; a multi-mode optical fiber that internally totally reflects the laser light and outputs it in a first shape; and an optical fiber bundle that focuses the laser light output in the first shape and outputs it in a second shape that is more spread out than the first shape.
한편, 상기 멀티 모드 광섬유 및 상기 광섬유 다발 사이에 마련되고, 상기 제1 형태로 출력된 상기 레이저 광을 균일하게 확산시켜 상기 광섬유 다발로 제공하는 디퓨저;를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the present invention may further include a diffuser provided between the multi-mode optical fiber and the optical fiber bundle, and uniformly diffusing the laser light output in the first form and providing it to the optical fiber bundle.
또한, 상기 근적외선 레이저 및 상기 멀티 모드 광섬유 사이에 마련되고, 상기 레이저 광의 출력을 제어하여 상기 멀티 모드 광섬유로 제공하는 어테뉴에이터;를 더 포함할 수 있다.In addition, an attenuator provided between the near-infrared laser and the multi-mode optical fiber and controlling the output of the laser light and providing it to the multi-mode optical fiber may be further included.
또한, 상기 제1 형태는, 상기 레이저 광의 빔품질(M2) 값이 증가된 형태일 수 있다.In addition, the first form may be a form in which the beam quality (M 2 ) value of the laser light is increased.
또한, 상기 제2 형태는, 상기 레이저 광의 결맞음(coherence)이 깨진 형태일 수 있다.Additionally, the second form may be a form in which the coherence of the laser light is broken.
본 개시에 따른 기판 검사 시스템은 기판을 수납하는 스테이지; 상기 기판의 이미지를 획득하는 이미지 센서; 및 상기 기판으로 조명 광을 제공하는 조명 장치;를 포함하고, 상기 조명 장치는, 레이저 광을 출력하는 근적외선 레이저; 상기 레이저 광을 내부에서 전반사시켜 제1 형태로 출력하는 멀티 모드 광섬유; 및 상기 제1 형태로 출력된 상기 레이저 광을 집속하여 상기 제1 형태 보다 퍼진 형태인 제2 형태로 출력하는 광섬유 다발;을 포함한다.A substrate inspection system according to the present disclosure comprises: a stage for receiving a substrate; an image sensor for acquiring an image of the substrate; and an illumination device for providing illumination light to the substrate; wherein the illumination device comprises: a near-infrared laser for outputting laser light; a multi-mode optical fiber for internally totally reflecting the laser light and outputting it in a first shape; and an optical fiber bundle for focusing the laser light output in the first shape and outputting it in a second shape that is more diffuse than the first shape.
한편, 상기 조명 장치는, 상기 멀티 모드 광섬유 및 상기 광섬유 다발 사이에 마련되고, 상기 제1 형태로 출력된 상기 레이저 광을 균일하게 확산시켜 상기 광섬유 다발로 제공하는 디퓨저;를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the lighting device may further include a diffuser provided between the multi-mode optical fiber and the optical fiber bundle, and uniformly diffusing the laser light output in the first form and providing it to the optical fiber bundle.
또한, 상기 조명 장치는, 상기 근적외선 레이저 및 상기 멀티 모드 광섬유 사이에 마련되고, 상기 레이저 광의 출력을 제어하여 상기 멀티 모드 광섬유로 제공하는 어테뉴에이터;를 더 포함할 수 있다.In addition, the lighting device may further include an attenuator provided between the near-infrared laser and the multi-mode optical fiber, and controlling the output of the laser light and providing it to the multi-mode optical fiber.
또한, 상기 기판의 결함 구조 종류에 따라 상기 광섬유 다발로부터 출력된 상기 레이저 광의 공간 위상 패턴을 변화시켜 상기 기판으로 제공하는 변형 윈도우;를 더 포함할 수 있다.In addition, the method may further include a deformation window that changes the spatial phase pattern of the laser light output from the optical fiber bundle and provides it to the substrate according to the type of defect structure of the substrate.
또한, 상기 스테이지 및 상기 이미지 센서 사이에 마련되고, 상기 조명 광을 이용하여 상기 기판의 이미지를 상기 이미지 센서에 투영하는 결상 광학계;를 더 포함할 수 있다.In addition, the method may further include an imaging optical system provided between the stage and the image sensor, which projects an image of the substrate onto the image sensor using the illumination light.
본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 근적외선 레이저 광을 조명으로 사용할 수 있도록 제공하는데, 이러한 조명 광을 기판 검사 장치에 적용하는 경우, 웨이퍼 내 수십 nm 이하의 결함을 감지할 수 있다는 점에서, 기존의 DUV(Deep Ultraviolet) 조명 광을 이용한 기판 검사 장치의 웨이퍼 하층부 검사의 한계점을 극복할 수 있다.According to the aforementioned problem solving means of the present disclosure, a near-infrared laser light can be used as illumination. When such illumination light is applied to a substrate inspection device, defects of several tens of nm or less within a wafer can be detected, thereby overcoming the limitations of the lower layer inspection of a wafer using a substrate inspection device using existing DUV (Deep Ultraviolet) illumination light.
본 개시의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 근적외선 레이저를 이용한 조명 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 근적외선 레이저에서 출력하는 레이저 광의 출력 스펙트럼의 일 예이다.
도 3은 도 1의 각 지점에서 관찰되는 레이저 광의 형태를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 기판 검사 시스템을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 기판 검사 시스템을 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a drawing showing a lighting device using a near-infrared laser according to one embodiment of the present disclosure.
Figure 2 is an example of the output spectrum of laser light output from the near-infrared laser illustrated in Figure 1.
Figure 3 is a drawing showing the shape of laser light observed at each point in Figure 1.
FIG. 4 is a drawing showing a substrate inspection system according to one embodiment of the present disclosure.
FIG. 5 is a drawing showing a substrate inspection system according to another embodiment of the present disclosure.
본 개시 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 개시가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다. Throughout this disclosure, the same reference numerals denote the same components. This disclosure does not describe all elements of the embodiments, and any content that is common in the technical field to which this disclosure pertains or that overlaps between embodiments is omitted. The terms "part, module, element, block" used in the specification may be implemented in software or hardware, and depending on the embodiments, multiple "parts, modules, elements, blocks" may be implemented as a single component, or a single "part, module, element, block" may include multiple components.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only direct connection but also indirect connection, and indirect connection includes connection via a wireless communication network.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Additionally, when a part is said to "include" a component, this does not mean that it excludes other components, but rather that it may include other components, unless otherwise specifically stated.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우 뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when we say that an element is "on" another element, this includes not only cases where the element is in contact with the other element, but also cases where another element exists between the two elements.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.The terms first, second, etc. are used to distinguish one component from another, and the components are not limited by the aforementioned terms.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. The identification codes for each step are used for convenience of explanation and do not describe the order of each step. Each step may be performed in a different order than specified unless the context clearly indicates a specific order.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 개시의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.The operating principle and embodiments of the present disclosure are described below with reference to the attached drawings.
본 명세서에서 '본 개시에 따른 장치'는 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 본 개시에 따른 장치는, 컴퓨터, 서버 장치 및 휴대용 단말기를 모두 포함하거나, 또는 어느 하나의 형태가 될 수 있다.As used herein, the term "device according to the present disclosure" encompasses a variety of devices capable of performing computational processing and providing results to a user. For example, the device according to the present disclosure may include a computer, a server device, and a portable terminal, or may be any one of them.
여기에서, 상기 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 태블릿 PC, 슬레이트 PC 등을 포함할 수 있다.Here, the computer may include, for example, a notebook, desktop, laptop, tablet PC, slate PC, etc. equipped with a web browser.
상기 서버 장치는 외부 장치와 통신을 수행하여 정보를 처리하는 서버로써, 애플리케이션 서버, 컴퓨팅 서버, 데이터베이스 서버, 파일 서버, 게임 서버, 메일 서버, 프록시 서버 및 웹 서버 등을 포함할 수 있다.The above server device is a server that processes information by communicating with an external device, and may include an application server, a computing server, a database server, a file server, a game server, a mail server, a proxy server, and a web server.
상기 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), WiBro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치와 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD) 등과 같은 웨어러블 장치를 포함할 수 있다.The above portable terminal may include, for example, a wireless communication device that ensures portability and mobility, and may include all kinds of handheld-based wireless communication devices such as a PCS (Personal Communication System), GSM (Global System for Mobile communications), PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), PDA (Personal Digital Assistant), IMT (International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA (Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA (W-Code Division Multiple Access), WiBro (Wireless Broadband Internet) terminal, a smart phone, and a wearable device such as a watch, a ring, a bracelet, an anklet, a necklace, glasses, contact lenses, or a head-mounted device (HMD).
본 개시에 따른 인공지능과 관련된 기능은 프로세서와 메모리를 통해 동작된다. 프로세서는 하나 또는 복수의 프로세서로 구성될 수 있다. 이때, 하나 또는 복수의 프로세서는 CPU, AP, DSP(Digital Signal Processor) 등과 같은 범용 프로세서, GPU, VPU(Vision Processing Unit)와 같은 그래픽 전용 프로세서 또는 NPU와 같은 인공지능 전용 프로세서일 수 있다. 하나 또는 복수의 프로세서는, 메모리에 저장된 기 정의된 동작 규칙 또는 인공지능 모델에 따라, 입력 데이터를 처리하도록 제어한다. 또는, 하나 또는 복수의 프로세서가 인공지능 전용 프로세서인 경우, 인공지능 전용 프로세서는, 특정 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조로 설계될 수 있다.The artificial intelligence-related functions according to the present disclosure are operated via a processor and memory. The processor may be comprised of one or more processors. In this case, one or more processors may be a general-purpose processor such as a CPU, an AP, a Digital Signal Processor (DSP), a graphics-only processor such as a GPU or a Vision Processing Unit (VPU), or an artificial intelligence-only processor such as an NPU. One or more processors control the processing of input data according to predefined operating rules or artificial intelligence models stored in memory. Alternatively, if one or more processors are artificial intelligence-only processors, the artificial intelligence-only processor may be designed with a hardware structure specialized for processing a specific artificial intelligence model.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 근적외선 레이저를 이용한 조명 장치를 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a drawing showing a lighting device using a near-infrared laser according to one embodiment of the present disclosure.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 조명 장치(10)는 근적외선 레이저(11), 어테뉴에이터(attenuator)(13), 멀티 모드 광섬유(Multi-Mode Fiber, MMF)(15), 디퓨저(Diffuser)(17) 및 광섬유 다발(Fiber bundles)(19)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a lighting device (10) according to one embodiment of the present disclosure may include a near-infrared laser (11), an attenuator (13), a multi-mode fiber (MMF) (15), a diffuser (17), and fiber bundles (19).
근적외선 레이저(11)는 레이저 광을 출력할 수 있다.A near-infrared laser (11) can output laser light.
예를 들면, 근적외선 레이저(11)는 근적외선 레이저 광을 출력할 수 있으며, 바람직하게는 약 600nm 내지 900nm 파장 대역에서 가변되는 근적외선 펄스 레이저 광을 출력할 수 있다.For example, the near-infrared laser (11) can output near-infrared laser light, and preferably can output near-infrared pulse laser light that is variable in a wavelength band of about 600 nm to 900 nm.
도 2는 도 1에 도시된 근적외선 레이저에서 출력하는 레이저 광의 출력 스펙트럼의 일 예이다.Figure 2 is an example of the output spectrum of laser light output from the near-infrared laser illustrated in Figure 1.
도 2를 참조하면, 근적외선 레이저(11)는 650nm 내지 950nm의 파장 가변 범위를 가지고, 1nm 이하의 파장 폭(FWHM)을 갖는 레이저 광을 출력할 수 있다.Referring to FIG. 2, the near-infrared laser (11) has a wavelength variable range of 650 nm to 950 nm and can output laser light having a wavelength width (FWHM) of 1 nm or less.
어테뉴에이터(13)는 근적외선 레이저(11)로부터 출력된 레이저 광의 출력 세기를 제어할 수 있다.The attenuator (13) can control the output intensity of laser light output from the near-infrared laser (11).
예를 들면, 어테뉴에이터(13)는 편광판(Polarizing Beam Splitter, PBS)을 포함하여, 근적외선 레이저(11)로부터 출력된 레이저 광의 편광 상태에 따라 레이저 광을 선택적으로 반사하거나 투과시키면서 출력 세기를 감소시킬 수 있다.For example, the attenuator (13) can reduce the output intensity by selectively reflecting or transmitting the laser light output from the near-infrared laser (11) according to the polarization state of the laser light, including a polarizing beam splitter (PBS).
어테뉴에이터(13)는 근적외선 레이저(11) 및 멀티 모드 광섬유(15) 사이에 마련될 수 있으며, 근적외선 레이저(11)로부터 출력된 레이저 광의 출력 세기를 제어하여 멀티 모드 광섬유(15)로 제공할 수 있다.An attenuator (13) can be provided between a near-infrared laser (11) and a multi-mode optical fiber (15), and can control the output intensity of laser light output from the near-infrared laser (11) and provide it to the multi-mode optical fiber (15).
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 조명 장치(10)는 도 1에 도시된 것처럼 근적외선 레이저(11)로부터 출력된 레이저 광을 어테뉴에이터(13)로 입사시키기 위한 복수의 미러를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, a lighting device (10) according to one embodiment of the present disclosure may further include a plurality of mirrors for directing laser light output from a near-infrared laser (11) to an attenuator (13) as illustrated in FIG. 1.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 조명 장치(10)는 도 1에 도시된 것처럼 어테뉴에이터(13)로부터 출력되는 레이저 광을 멀티 모드 광섬유(15)로 포커싱 하기 위한 적어도 하나의 렌즈를 더 포함할 수 있다.In addition, the lighting device (10) according to one embodiment of the present disclosure may further include at least one lens for focusing the laser light output from the attenuator (13) onto a multi-mode optical fiber (15) as illustrated in FIG. 1.
멀티 모드 광섬유(15)는 근적외선 레이저(11)로부터 출력된 레이저 광을 내부에서 전반사시켜 제1 형태로 출력할 수 있다.A multi-mode optical fiber (15) can output laser light output from a near-infrared laser (11) in a first form by internally totally reflecting the light.
멀티 모드 광섬유(15)는 여러 경로를 통해 빛을 전달하는데, 이때 전반사가 반복되면서 여러 경로를 거쳐 확산되거나 뭉개진 형태로 나타날 수 있다. 예를 들면, 근적외선 레이저(11)로부터 출력되어 어테뉴에이터(13)를 통해 전달되는 레이저 광의 빔품질(M2) 값은 1.0일 수 있으며, 이러한 레이저 광이 멀티 모드 광섬유(15)를 통과하는 경우, 빔품질(M2) 값이 50 이상으로 증가할 수 있다. 즉, 제1 형태는 레이저 광이 퍼진 형태로, 빔품질(M2) 값이 증가된 형태일 수 있다.A multi-mode optical fiber (15) transmits light through multiple paths, and at this time, as total reflection is repeated, the light may appear in a diffused or blurred form through multiple paths. For example, the beam quality (M 2 ) value of laser light output from a near-infrared laser (11) and transmitted through an attenuator (13) may be 1.0, and when such laser light passes through a multi-mode optical fiber (15), the beam quality (M 2 ) value may increase to 50 or more. That is, the first form may be a form in which the laser light is diffused, and may be a form in which the beam quality (M 2 ) value increases.
본 실시예에서 멀티 모드 광섬유(15)의 직경은 500um 이상이고, NA는 0.22로 구현될 수 있다. In this embodiment, the diameter of the multi-mode optical fiber (15) is 500 um or more, and the NA can be implemented as 0.22.
광섬유 다발(19)은 멀티 모드 광섬유(15)로부터 출력된 제1 형태의 레이저 광을 집속하여 제1 형태 보다 퍼진 형태인 제2 형태로 출력할 수 있다.The optical fiber bundle (19) can focus the first type of laser light output from the multi-mode optical fiber (15) and output it in a second type that is more spread out than the first type.
광섬유 단발(19)은 복수의 단일 광섬유의 묶음에 해당하는 것으로, 복수의 광섬유 간 경로 차이 및 간섭으로 인해 레이저 광을 확산된 형태로 출력할 수 있다. 예를 들면, 광섬유 다발(19)을 통과한 레이저 광은 결맞음(coherence)이 깨진 형태로 출력될 수 있는데, 이러한 레이저 광은 조명으로 사용되기에 적절할 것이다. 즉, 제2 형태는 제1 형태 보다 퍼진 형태로, 결맞음이 깨진 형태일 수 있다.The optical fiber bundle (19) corresponds to a bundle of multiple single optical fibers, and can output laser light in a diffused form due to path differences and interference between the multiple optical fibers. For example, laser light passing through the optical fiber bundle (19) may be output in a form in which coherence is broken, and such laser light would be suitable for use as illumination. In other words, the second form may be a more diffuse form than the first form, and may be a form in which coherence is broken.
본 실시예에서 광섬유 다발(19)은 단일 광섬유를 수십 개 내지 수 천개 엮어 구현될 수 있다.In this embodiment, the optical fiber bundle (19) can be implemented by weaving tens to thousands of single optical fibers.
한편, 멀티 모드 광섬유(15)로부터 출력된 제1 형태의 레이저 광은 디퓨저(17)를 통과하여 광섬유 다발(19)로 제공될 수 있다.Meanwhile, the first type of laser light output from the multi-mode optical fiber (15) can pass through the diffuser (17) and be provided to the optical fiber bundle (19).
디퓨저(17)는 멀티 모드 광섬유(15)로부터 출력된 제1 형태의 레이저 광을 균일하게 확산시킬 수 있다.The diffuser (17) can uniformly diffuse the first type of laser light output from the multi-mode optical fiber (15).
디퓨저(17)는 멀티 모드 광섬유(15) 및 광섬유 다발(19) 사이에 적어도 하나 마련될 수 있으며, 멀티 모드 광섬유(15)로부터 출력된 제1 형태의 레이저 광을 균일하게 확산시켜 광섬유 다발(19)로 제공할 수 있다.At least one diffuser (17) can be provided between the multi-mode optical fiber (15) and the optical fiber bundle (19), and can uniformly diffuse the first type of laser light output from the multi-mode optical fiber (15) and provide it to the optical fiber bundle (19).
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 조명 장치(10)는 도 1에 도시된 것처럼 디퓨저(17)를 통과한 레이저 광을 광섬유 다발(19)로 포커싱하기 위한 적어도 하나의 렌즈를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the lighting device (10) according to one embodiment of the present disclosure may further include at least one lens for focusing the laser light passing through the diffuser (17) into the optical fiber bundle (19) as illustrated in FIG. 1.
도 3은 도 1의 각 지점에서 관찰되는 레이저 광의 형태를 보여주는 도면이다.Figure 3 is a drawing showing the shape of laser light observed at each point in Figure 1.
도 1 및 도 3의 (a)를 참조하면, 근적외선 레이저(11) 및 어테뉴에이터(13) 사이의 제1 지점(P1)에서는 가우시안 빔의 레이저 광을 확인할 수 있으며, 이때, 레이저 광의 빔품질(M2)은 1.0일 것이다.Referring to (a) of FIG. 1 and FIG. 3, a Gaussian beam of laser light can be confirmed at the first point (P1) between the near-infrared laser (11) and the attenuator (13), and at this time, the beam quality (M 2 ) of the laser light will be 1.0.
도 1 및 도 3의 (b)를 참조하면, 멀티 모드 광섬유(15) 및 디퓨저(17) 사이의 제2 지점(P2)에서는 가우시안 빔이 멀티 모드 광섬유(15)를 통과함에 따라 퍼진 형태를 보일 수 있다. 즉, 근적외선 레이저(11)로부터 출력된 레이저 광은 멀티 모드 광섬유(15)를 통과하여 빔품질(M2)이 증가된 제1 형태로 출력될 것이다.Referring to FIG. 1 and FIG. 3 (b), at the second point (P2) between the multi-mode optical fiber (15) and the diffuser (17), the Gaussian beam may exhibit a spread shape as it passes through the multi-mode optical fiber (15). That is, the laser light output from the near-infrared laser (11) will pass through the multi-mode optical fiber (15) and be output in the first shape with increased beam quality (M 2 ).
도 1 및 도 3의 (c)를 참조하면, 디퓨저(17) 및 광섬유 다발(19) 사이의 제3 지점(P3)에서는 멀티 모드 광섬유(15)로부터 출력된 제1 형태의 레이저 광이 균일하게 확산된 형태를 보일 수 있다.Referring to (c) of FIG. 1 and FIG. 3, at the third point (P3) between the diffuser (17) and the optical fiber bundle (19), the first type of laser light output from the multi-mode optical fiber (15) can be uniformly diffused.
도 1 및 도 3의 (d)를 참조하면, 광섬유 다발(19)의 출력단의 제4 지점(P4)에서는 레이저 광이 제1 형태 보다 더 퍼진 형태로, 결맞음이 깨진 형태를 보일 수 있다. 즉, 광섬유 다발(19)을 통과한 레이저 광은 결맞음이 깨진 제2 형태로 출력될 것이다.Referring to FIG. 1 and FIG. 3 (d), at the fourth point (P4) of the output end of the optical fiber bundle (19), the laser light may be more spread out than in the first form, showing a form in which the coherence is broken. In other words, the laser light passing through the optical fiber bundle (19) will be output in the second form in which the coherence is broken.
이와 같은 본 개시의 일 실시예에 따른 조명 장치(100)는 근적외선 레이저(11)로부터 출력된 레이저 광이 멀티 모드 광섬유(15) 및 광섬유 다발(19)을 순차적으로 통과할 수 있도록 구성되어 레이저 광을 퍼진 형태로 출력함으로써, 근적외선 레이저 광을 조명으로 사용할 수 있도록 제공하는데, 이러한 조명 광을 기판 검사 장치에 적용하는 경우, 웨이퍼 내 수십 nm 이하의 결함을 감지할 수 있다는 점에서, 기존의 DUV(Deep Ultraviolet) 조명 광을 이용한 기판 검사 장치의 웨이퍼 하층부 검사의 한계점을 극복할 수 있다.An illumination device (100) according to one embodiment of the present disclosure is configured so that laser light output from a near-infrared laser (11) can sequentially pass through a multi-mode optical fiber (15) and an optical fiber bundle (19), thereby outputting the laser light in a spread form, thereby enabling the use of the near-infrared laser light as illumination. When such illumination light is applied to a substrate inspection device, it is possible to detect defects of several tens of nm or less within the wafer, thereby overcoming the limitations of the inspection of the lower part of the wafer in a substrate inspection device using existing DUV (Deep Ultraviolet) illumination light.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 기판 검사 시스템을 보여주는 도면이다.FIG. 4 is a drawing showing a substrate inspection system according to one embodiment of the present disclosure.
도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 기판 검사 시스템(100)은 다크 필드 검사 방식을 채택하며, 조명 장치(10), 스테이지(30), 이미지 센서(50) 및 결상 광학계(70)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a substrate inspection system (100) according to one embodiment of the present disclosure adopts a dark field inspection method and may include a lighting device (10), a stage (30), an image sensor (50), and an imaging optical system (70).
조명 장치(10)는 도 1에 도시된 조명 장치(10)로, 근적외선 레이저로부터 조명 광을 제공할 수 있다.The lighting device (10) is the lighting device (10) illustrated in FIG. 1, and can provide lighting light from a near-infrared laser.
조명 장치(10)에 대한 자세한 설명은 상술한 것으로 대체하기로 한다.A detailed description of the lighting device (10) will be replaced with the one described above.
스테이지(30)는 기판을 수납할 수 있다.The stage (30) can store a substrate.
본 실시예에서 기판은 3D 낸드 반도체 웨이퍼일 수 있다.In this embodiment, the substrate may be a 3D NAND semiconductor wafer.
예를 들면, 스테이지(30)는 소정의 제어 장치에 의해 기판의 검사 또는 계측 공정 중에 이동 가능하게 마련될 수 있다.For example, the stage (30) may be provided to be movable during the inspection or measurement process of the substrate by a predetermined control device.
한편, 본 개시의 일 실시예에 다른 기판 검사 시스템(100)은 스테이지 상에 배치되는 대물렌즈를 더 포함할 수 있다. 대물렌즈는 기판을 이미지 센서(50)에 확대 투영시킬 수 있다.Meanwhile, another substrate inspection system (100) according to one embodiment of the present disclosure may further include an objective lens disposed on a stage. The objective lens may magnify and project the substrate onto an image sensor (50).
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 기판 검사 시스템(100)은 다크 필드 검사 방식을 채택하여, 조명 장치(10)는 스테이지(30)에 수납된 기판의 측면으로 조명 광을 제공할 수 있도록 배치될 수 있다.Meanwhile, the substrate inspection system (100) according to one embodiment of the present disclosure adopts a dark field inspection method, so that the lighting device (10) can be positioned to provide lighting light to the side of the substrate stored on the stage (30).
이미지 센서(50)는 기판의 이미지를 획득할 수 있다.The image sensor (50) can acquire an image of the substrate.
예를 들면, 이미지 센서(50)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS 이미지 센서를 포함할 수 있으며, 기판에서 반사되는 반사 광들을 수신하여 기판의 이미지 검출 신호를 획득할 수 있다. 이미지 센서(50)는 기판의 이미지 검출 신호를 이용하여 기판의 이미지를 획득할 수 있으며, 이를 분석하여 기판의 결함(defects)을 검사할 수 있다.For example, the image sensor (50) may include a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS image sensor, and may obtain an image detection signal of the substrate by receiving reflected light reflected from the substrate. The image sensor (50) may obtain an image of the substrate using the image detection signal of the substrate, and may analyze the image to inspect for defects in the substrate.
결상 광학계(70)는 스테이지(30) 및 이미지 센서(50) 사이에 마련되고, 조명 장치(10)로부터 제공되는 조명 광을 이용하여 기판의 이미지를 이미지 센서(50)에 투영시킬 수 있다.The optical system (70) is provided between the stage (30) and the image sensor (50), and can project an image of the substrate onto the image sensor (50) using illumination light provided from the illumination device (10).
예를 들면, 결상 광학계(70)는 결상 릴레이 렌즈들, 결상 편광자, 결상 조리개 및 오큘러스 렌즈 등을 포함할 수 있다. 결상 릴레이 렌즈들은 오브젝티브 렌즈와 오큘러스 렌즈 사이의 거리 조절을 가능하도록 할 수 있다. 결상 편광자는 반사 광을 편광시킬 수 있다. 결상 조리개는 반사 광의 빔 사이즈를 정의할 수 있다. 오큘러스 렌즈는 반사 광을 이미지 센서에 결상할 수 있다.For example, the imaging optical system (70) may include imaging relay lenses, an imaging polarizer, an imaging aperture, and an oculus lens. The imaging relay lenses may enable adjustment of the distance between the objective lens and the oculus lens. The imaging polarizer may polarize reflected light. The imaging aperture may define the beam size of the reflected light. The oculus lens may focus the reflected light onto an image sensor.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 기판 검사 시스템을 보여주는 도면이다.FIG. 5 is a drawing showing a substrate inspection system according to another embodiment of the present disclosure.
도 5를 참조하면, 본 개시의 다른 실시예에 따른 기판 검사 시스템(101)은 브라이트 필드 검사 방식을 채택하며, 조명 장치(10), 스테이지(30), 이미지 센서(50), 결상 광학계(70) 및 변형 윈도우(Deformable window)(90)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a substrate inspection system (101) according to another embodiment of the present disclosure adopts a bright field inspection method and may include a lighting device (10), a stage (30), an image sensor (50), an imaging optical system (70), and a deformable window (90).
조명 장치(10)는 도 1에 도시된 조명 장치(10)로, 근적외선 레이저로부터 조명 광을 제공할 수 있다.The lighting device (10) is the lighting device (10) illustrated in FIG. 1, and can provide lighting light from a near-infrared laser.
조명 장치(10)에 대한 자세한 설명은 상술한 것으로 대체하기로 한다.A detailed description of the lighting device (10) will be replaced with the one described above.
스테이지(30)는 기판을 수납할 수 있다.The stage (30) can store a substrate.
본 실시예에서 기판은 3D 낸드 반도체 웨이퍼일 수 있다.In this embodiment, the substrate may be a 3D NAND semiconductor wafer.
예를 들면, 스테이지(30)는 소정의 제어 장치에 의해 기판의 검사 또는 계측 공정 중에 이동 가능하게 마련될 수 있다.For example, the stage (30) may be provided to be movable during the inspection or measurement process of the substrate by a predetermined control device.
한편, 본 개시의 다른 실시예에 다른 기판 검사 시스템(101)은 스테이지 상에 배치되는 대물렌즈를 더 포함할 수 있다. 대물렌즈는 기판을 이미지 센서(50)에 확대 투영시킬 수 있다.Meanwhile, another substrate inspection system (101) according to another embodiment of the present disclosure may further include an objective lens disposed on a stage. The objective lens may magnify and project the substrate onto an image sensor (50).
한편, 본 개시의 다른 실시예에 따른 기판 검사 시스템(101)은 브라이트 필드 검사 방식을 채택하여, 조명 장치(10)는 스테이지(30)에 수납된 기판에 직접적으로 조명 광을 제공할 수 있도록 배치될 수 있다.Meanwhile, a substrate inspection system (101) according to another embodiment of the present disclosure adopts a bright field inspection method, so that the lighting device (10) can be positioned to directly provide lighting light to a substrate stored on a stage (30).
이미지 센서(50)는 기판의 이미지를 획득할 수 있다.The image sensor (50) can acquire an image of the substrate.
예를 들면, 이미지 센서(50)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS 이미지 센서를 포함할 수 있으며, 기판에서 반사되는 반사 광들을 수신하여 기판의 이미지 검출 신호를 획득할 수 있다. 이미지 센서(50)는 기판의 이미지 검출 신호를 이용하여 기판의 이미지를 획득할 수 있으며, 이를 분석하여 기판의 결함(defects)을 검사할 수 있다.For example, the image sensor (50) may include a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS image sensor, and may obtain an image detection signal of the substrate by receiving reflected light reflected from the substrate. The image sensor (50) may obtain an image of the substrate using the image detection signal of the substrate, and may analyze the image to inspect for defects in the substrate.
결상 광학계(70)는 스테이지(30) 및 이미지 센서(50) 사이에 마련되고, 조명 장치(10)로부터 제공되는 조명 광을 이용하여 기판의 이미지를 이미지 센서(50)에 투영시킬 수 있다.The optical system (70) is provided between the stage (30) and the image sensor (50), and can project an image of the substrate onto the image sensor (50) using illumination light provided from the illumination device (10).
예를 들면, 결상 광학계(70)는 결상 릴레이 렌즈들, 결상 편광자, 결상 조리개 및 오큘러스 렌즈 등을 포함할 수 있다. 결상 릴레이 렌즈들은 오브젝티브 렌즈와 오큘러스 렌즈 사이의 거리 조절을 가능하도록 할 수 있다. 결상 편광자는 반사 광을 편광시킬 수 있다. 결상 조리개는 반사 광의 빔 사이즈를 정의할 수 있다. 오큘러스 렌즈는 반사 광을 이미지 센서에 결상할 수 있다.For example, the imaging optical system (70) may include imaging relay lenses, an imaging polarizer, an imaging aperture, and an oculus lens. The imaging relay lenses may enable adjustment of the distance between the objective lens and the oculus lens. The imaging polarizer may polarize reflected light. The imaging aperture may define the beam size of the reflected light. The oculus lens may focus the reflected light onto an image sensor.
변형 윈도우(90)는 조명 장치(10)로부터 출력되는 조명 광의 공간 위상 패턴을 변화시켜 기판으로 제공할 수 있다.The deformation window (90) can change the spatial phase pattern of the illumination light output from the lighting device (10) and provide it to the substrate.
변형 윈도우(90)는 격자 모양으로 배열된 복수의 셀들이 각각 전압을 통해 투과되는 조명 광의 굴절률을 개별적으로 조절할 수 있도록 구성됨으로써, 조명 광의 공간 위상 패턴을 변화시킬 수 있다.The deformation window (90) is configured so that a plurality of cells arranged in a grid shape can individually control the refractive index of the illumination light transmitted through the voltage, thereby changing the spatial phase pattern of the illumination light.
변형 윈도우(90)는 기판의 결함 구조 종류에 따라 조명 광의 공간 위상 패턴을 변화시킬 수 있다.The deformation window (90) can change the spatial phase pattern of the illumination light depending on the type of defect structure of the substrate.
예를 들면, 본 개시의 다른 실시예에 따른 기판 검사 시스템(101)은 소정의 제어 장치를 더 포함할 수 있다. 제어 장치는 기판의 결함 구조를 검사하기 위해 조명 광의 공간 위상 패턴을 변화시킬 수 있도록 변형 윈도우(90)를 제어할 수 있다. 일예로, 기판의 결함 구조의 종류가 Fume spout, W bridge, W residue, Void의 네 가지인 경우, 제어 장치는 각 결함 구조를 종류 별로 탐지할 수 있도록 변형 윈도우(90)를 제어하여 조명 광의 공간 위상 패턴을 변화시켜 기판으로 제공할 수 있다. 한편, 제어 장치는 기판의 결함 구조를 종류 별로 탐지할 수 있도록 근적외선 레이저(11)로부터 출력되는 레이저 광의 파장을 제어할 수도 있다.For example, a substrate inspection system (101) according to another embodiment of the present disclosure may further include a predetermined control device. The control device may control a deformation window (90) to change a spatial phase pattern of illumination light to inspect a defect structure of the substrate. For example, when there are four types of defect structures of the substrate, namely, Fume spout, W bridge, W residue, and Void, the control device may control the deformation window (90) to change a spatial phase pattern of illumination light to provide the light to the substrate so that each type of defect structure can be detected. Meanwhile, the control device may also control a wavelength of laser light output from a near-infrared laser (11) so that the defect structure of the substrate can be detected so as to be detected so as to be detected so as to be provided to the substrate.
또한, 변형 윈도우(90)는 수차 보정을 통해 대물렌즈에 조명 광의 집속 크기를 줄임으로써, 기판의 작은 결함(일예로, nm 단위)을 검출할 수 있도록 한다.Additionally, the deformation window (90) reduces the focal size of the illumination light on the objective lens through aberration correction, thereby enabling detection of small defects (e.g., nm units) on the substrate.
이와 같은 본 개시에 따른 기판 검사 시스템(100, 101)은 근적외선 레이저로부터 제공되는 조명 광을 이용하여 3D 낸드 반도체 웨이퍼에 대한 결함을 검사함으로써, 웨이퍼 하층부의 결함 검사도 가능할 것이다.The substrate inspection system (100, 101) according to the present disclosure can also inspect for defects in the lower layer of the wafer by inspecting for defects in a 3D NAND semiconductor wafer using illumination light provided from a near-infrared laser.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium storing computer-executable instructions. The instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may generate program modules to perform the operations of the disclosed embodiments. The recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. Computer-readable storage media include all types of storage media that store instructions that can be deciphered by a computer. Examples include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic tape, magnetic disks, flash memory, and optical data storage devices.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 개시가 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.The disclosed embodiments have been described with reference to the attached drawings as described above. Those skilled in the art will understand that the present disclosure can be implemented in forms other than the disclosed embodiments without altering the technical spirit or essential features of the present disclosure. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.
10: 조명 장치
11: 근적외선 레이저
13: 어테뉴에이터
15: 멀티 모드 광섬유
17: 디퓨저
19: 광섬유 다발
30: 스테이지
50: 이미지 센서
70: 결상 광학계
90: 변형 윈도우
100, 101: 기판 검사 시스템10: Lighting device
11: Near-infrared laser
13: Attenuator
15: Multimode fiber
17: Diffuser
19: Fiber optic bundle
30: Stage
50: Image sensor
70: Focusing optical system
90: Transform window
100, 101: Board Inspection System
Claims (10)
상기 레이저 광을 내부에서 전반사시켜 제1 형태로 출력하는 멀티 모드 광섬유;
상기 제1 형태로 출력된 상기 레이저 광을 집속하여 상기 제1 형태 보다 퍼진 형태인 제2 형태로 출력하는 광섬유 다발;
상기 광섬유 다발로부터 출력된 상기 레이저 광의 공간 위상 패턴을 변화시켜 기판으로 제공하고, 상기 기판의 결함 크기에 기반하여 상기 레이저 광의 집속 크기가 조정되도록 수차 보정을 수행하는 변형 윈도우; 및
상기 기판의 결함 구조의 종류에 기반하여 상기 공간 위상 패턴 및 상기 레이저 광의 파장이 조정되도록 상기 변형 윈도우 및 상기 근적외선 레이저를 제어하는 제어 장치;를 포함하고,
상기 변형 윈도우는,
격자 모양으로 배열된 복수의 셀들이 각각 투과되는 상기 레이저 광의 굴절률을 조절하여 상기 레이저 광의 공간 위상 패턴을 변화시키고,
상기 제1 형태는,
상기 레이저 광의 빔품질(M2) 값이 증가된 형태이고,
상기 제2 형태는,
상기 레이저 광의 결맞음(coherence)이 깨진 형태인, 근적외선 레이저를 이용한 조명 장치.
A near-infrared laser that outputs laser light;
A multi-mode optical fiber that internally reflects the laser light and outputs it in a first form;
An optical fiber bundle that focuses the laser light output in the first form and outputs it in a second form that is more spread out than the first form;
A deformation window that changes the spatial phase pattern of the laser light output from the optical fiber bundle and provides it to a substrate, and performs aberration correction so that the focus size of the laser light is adjusted based on the defect size of the substrate; and
A control device that controls the deformation window and the near-infrared laser so that the spatial phase pattern and the wavelength of the laser light are adjusted based on the type of the defect structure of the substrate;
The above deformation window is,
A plurality of cells arranged in a grid shape change the spatial phase pattern of the laser light by adjusting the refractive index of the laser light transmitted therethrough.
The first form above is,
The beam quality (M 2 ) value of the above laser light is increased,
The second form above is,
A lighting device using a near-infrared laser, wherein the coherence of the laser light is broken.
상기 멀티 모드 광섬유 및 상기 광섬유 다발 사이에 마련되고, 상기 제1 형태로 출력된 상기 레이저 광을 균일하게 확산시켜 상기 광섬유 다발로 제공하는 디퓨저;를 더 포함하는, 근적외선 레이저를 이용한 조명 장치.
In the first paragraph,
A lighting device using a near-infrared laser, further comprising a diffuser provided between the multi-mode optical fiber and the optical fiber bundle, and uniformly diffusing the laser light output in the first form and providing it to the optical fiber bundle.
상기 근적외선 레이저 및 상기 멀티 모드 광섬유 사이에 마련되고, 상기 레이저 광의 출력을 제어하여 상기 멀티 모드 광섬유로 제공하는 어테뉴에이터;를 더 포함하는, 근적외선 레이저를 이용한 조명 장치.
In the second paragraph,
A lighting device using a near-infrared laser, further comprising an attenuator provided between the near-infrared laser and the multi-mode optical fiber, and controlling the output of the laser light and providing it to the multi-mode optical fiber.
상기 기판의 이미지를 획득하는 이미지 센서; 및
상기 기판으로 조명 광을 제공하는 조명 장치;를 포함하고,
상기 조명 장치는,
레이저 광을 출력하는 근적외선 레이저;
상기 레이저 광을 내부에서 전반사시켜 제1 형태로 출력하는 멀티 모드 광섬유;
상기 제1 형태로 출력된 상기 레이저 광을 집속하여 상기 제1 형태 보다 퍼진 형태인 제2 형태로 출력하는 광섬유 다발;
상기 광섬유 다발로부터 출력된 상기 레이저 광의 공간 위상 패턴을 변화시켜 기판으로 제공하고, 상기 기판의 결함 크기에 기반하여 상기 레이저 광의 집속 크기가 조정되도록 수차 보정을 수행하는 변형 윈도우; 및
상기 기판의 결함 구조의 종류에 기반하여 상기 공간 위상 패턴 및 상기 레이저 광의 파장이 조정되도록 상기 변형 윈도우 및 상기 근적외선 레이저를 제어하는 제어 장치;를 포함하고,
상기 변형 윈도우는,
격자 모양으로 배열된 복수의 셀들이 각각 투과되는 상기 레이저 광의 굴절률을 조절하여 상기 레이저 광의 공간 위상 패턴을 변화시키고,
상기 제1 형태는,
상기 레이저 광의 빔품질(M2) 값이 증가된 형태이고,
상기 제2 형태는,
상기 레이저 광의 결맞음(coherence)이 깨진 형태인, 기판 검사 시스템.
A stage for storing the substrate;
An image sensor for acquiring an image of the substrate; and
A lighting device that provides lighting light to the above substrate;
The above lighting device,
A near-infrared laser that outputs laser light;
A multi-mode optical fiber that internally reflects the laser light and outputs it in a first form;
An optical fiber bundle that focuses the laser light output in the first form and outputs it in a second form that is more spread out than the first form;
A deformation window that changes the spatial phase pattern of the laser light output from the optical fiber bundle and provides it to a substrate, and performs aberration correction so that the focus size of the laser light is adjusted based on the defect size of the substrate; and
A control device that controls the deformation window and the near-infrared laser so that the spatial phase pattern and the wavelength of the laser light are adjusted based on the type of the defect structure of the substrate;
The above deformation window is,
A plurality of cells arranged in a grid shape change the spatial phase pattern of the laser light by adjusting the refractive index of the laser light transmitted therethrough.
The first form above is,
The beam quality (M 2 ) value of the above laser light is increased,
The second form above is,
A substrate inspection system in which the coherence of the laser light is broken.
상기 조명 장치는,
상기 멀티 모드 광섬유 및 상기 광섬유 다발 사이에 마련되고, 상기 제1 형태로 출력된 상기 레이저 광을 균일하게 확산시켜 상기 광섬유 다발로 제공하는 디퓨저;를 더 포함하는, 기판 검사 시스템.
In paragraph 6,
The above lighting device,
A substrate inspection system further comprising a diffuser provided between the multi-mode optical fiber and the optical fiber bundle, and uniformly diffusing the laser light output in the first form and providing it to the optical fiber bundle.
상기 조명 장치는,
상기 근적외선 레이저 및 상기 멀티 모드 광섬유 사이에 마련되고, 상기 레이저 광의 출력을 제어하여 상기 멀티 모드 광섬유로 제공하는 어테뉴에이터;를 더 포함하는, 기판 검사 시스템.
In paragraph 7,
The above lighting device,
A substrate inspection system further comprising an attenuator provided between the near-infrared laser and the multi-mode optical fiber, the attenuator controlling the output of the laser light and providing it to the multi-mode optical fiber.
상기 스테이지 및 상기 이미지 센서 사이에 마련되고, 상기 조명 광을 이용하여 상기 기판의 이미지를 상기 이미지 센서에 투영하는 결상 광학계;를 더 포함하는, 기판 검사 시스템.In paragraph 6,
A substrate inspection system further comprising an imaging optical system provided between the stage and the image sensor, the imaging optical system projecting an image of the substrate onto the image sensor using the illumination light.
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